(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
マイクロ波発生手段と、前記マイクロ波発生手段で発生したマイクロ波を伝送する導波管と、被加熱物を収納する加熱室と、前記導波管から前記加熱室にマイクロ波を放射するために前記加熱室底面の略中央に配置された回転アンテナと、前記回転アンテナを駆動する駆動部と、前記駆動部を制御して前記回転アンテナの向きを制御する制御部と、を備え、前記回転アンテナは、前記加熱室底面を形成する導体面上に配置され、前記導体面と対向するアンテナ天面と、前記アンテナ天面から前記導体面側に向かう少なくとも３つのアンテナ側面と、さらに前記アンテナ側面から前記導体面との間に隙間を介して平行に延ばされる短絡面と、前記アンテナ天面に下方に突出して形成した絞りと、上部を前記アンテナ天面に固定され下部を前記導波管内に突出させたアンテナ軸と、を有し、
前記アンテナ軸は、上面を開放し底面を有する円筒形であり前記アンテナ軸底面に軸挿入孔を設け、前記駆動部の駆動軸を前記アンテナ軸底面の軸挿入孔に挿通するとともに、前記アンテナ天面の絞りに前記駆動軸先端が当接して前記回転アンテナを支持する電子レンジ。
【請求項２】
スペーサを短絡面に対称的に２つ固定し、回転アンテナの短絡面と加熱室の底面とを所定の間隔にする請求項１記載の電子レンジ。
【請求項３】
駆動部の駆動軸をＤカットし、前記駆動軸とアンテナ軸底面の軸挿通孔とで周り止め構成とした請求項２記載の電子レンジ。
【請求項４】
駆動部の駆動軸の軸方向に平行な平面が、回転アンテナの左右側面方向を向く構成とした請求項３記載の電子レンジ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転アンテナの生産性を向上させた電子レンジに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子レンジは、代表的な被加熱物である食品を直接加熱できるので、鍋や釜を準備する必要がないという簡便さがあり、生活する上で不可欠ともいうべき調理器具になっている。そして電子レンジにおいて、食品を収納する空間の大きさは、幅方向および奥行き方向に３００〜４００ｍｍ、高さ方向に凡そ２００ｍｍであるものが一般に普及している。
【０００３】
近年、食品を収納する空間の底面をフラットにし、さらに幅方向の寸法を４００ｍｍ以上として奥行き寸法よりも比較的大きくし、食品を左右に２品並べて加熱できるようにした利便性の高い製品が実用化されている。しかし２品を同時に加熱する場合、例えば、冷凍食品と室温の食品とを同時に加熱する場合、室温の食品のほうが早くできあがってしまう。よって２品を同時に仕上げるためには、より低温の食品のみを集中的に加熱しなければならない。
【０００４】
このような場合は、加熱室内部の全体を均一に加熱するのではなく、局所のみを集中加熱できる機能が必要となる。これを実現するものとして、複数の回転アンテナを切り替えるとともに、停止位置の制御を行うことによって集中加熱を可能にするものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
ただしアンテナを複数構成するのはコストがかかるので、一つの回転アンテナで実現することが期待される。例えば従来、加熱室底面下の中央部に一つのアンテナを配置して回転駆動させるものがある（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
回転アンテナ１は、加熱室底面９上に配置され、この加熱室底面９と対向する扇形天面３と、扇形天面３から加熱室底面９側に向けて曲げられた３つの側翼５と、さらに幅狭面１３、１４、１５から延ばされ、導体面１１とは接触はしないもののわずかな隙間（約５ｍｍ）を介して平行に延ばされる短絡面１６、１７、１８を有する。そして幅広面１２と導体面１１と３つの幅狭面１３、１４、１５とで囲まれた空間が略ホーンアンテナ形状を構成し、図２、図３ではホーンアンテナの右側に開いた開口に向けてマイクロ波が放射されると考えられる。
【０００７】
今までの電子レンジでは、ホーンアンテナは回転導波管とも呼ばれ、導波管の片端のみを開いた構成により、開いた方向にマイクロ波を放射させるものであり、この回転アンテナ１の加熱室底面の中央から外向きの指向性をできるだけ高く設計し、左右に置かれた２品のうち、低温側の食品に向けて回転アンテナ１を停止させて集中的に加熱することで、２品同時あたためができる可能性がある。
【０００８】
図４（ａ）は、特許文献２の電子レンジに採用されている回転アンテナ１の平面図、
図４（ｂ）は図４（ａ）の回転アンテナ１のＡ−Ａ’断面図、図５は図４（ａ）の回転アンテナ１をＢ方向から見た矢視図である。
【０００９】
同図において、回転アンテナ１は、回転軸２、扇形天面３、側翼５、尾翼７から構成されている。また、４フッ化エチレン製のスペーサ８は、側翼５に取り付けられている。側翼５には、切り起こし１２が形成され、この切り起こし１２は、左右一対の細長い左右辺１２ａと中央の略長方形の中央辺１２ｂとから、形成されている。また、加熱室底面９が
、二点鎖線で描かれている。
【００１０】
回転軸２は板金に絞り加工を施して形成した円筒形状であり、下端には所謂Ｄカットの孔を開ける。上端は外側に伸びるフランジを持ち、ここで扇形天面３に固定されている。扇形天面３の上下両側は直角に折り曲げられ垂直壁である側面４となり、さらに先は再び直角に折り曲げられ、水平な面である側翼５となる。扇形天面３の左側も二度折り曲げられ垂直な壁である後方側面６及び水平な面である尾翼７となる。これら扇形天面３、側面４、側翼５、後方側面６、尾翼７までが一枚の板金で形成される。
【００１１】
スペーサ８は後述する方法で固定され、二点鎖線で描かれた加熱室底面９と側翼５との間に位置する。スペーサ８は垂直に取り付けられるがその垂直面は前記回転軸１の中心とスペーサ８の中心とを結ぶ直線に対しても垂直とする。加熱室底面９の下には導波管１０が溶接され、その終端付近にモータ１１が固定される。モータ１１の出力軸は、回転軸２内に挿入され、出力軸の先半分は、回転軸２の下端の孔より若干小さい寸法のＤカット形状としている。挿入した状態で側翼５は、加熱室底面と平行に対向する。
【００１２】
まず、前述した様に、先半分だけＤカットされたモータ１１の出力軸が挿入された回転軸２の下端は、Ｄカットされない部分で上下の位置が決定され、これと、前述のスペーサ８が加熱室底面９と接する点との２点で支えられて、回転アンテナ１は、加熱室底面９と平行になる。モータ１１が通電され出力軸が回転すれば、互いのＤカット嵌合により回転軸２も回転し、従って回転アンテナ１全体が回転する。加熱室底面９と接するスペーサ８は、回転軸２の中心とを結ぶ直線に垂直であるから、常に回転の軌跡円に接する方向を向き、摩擦の小さい４フッ化エチレン製である事も手伝って回転を滑らかにする。
【００１３】
回転アンテナ１の重心は、回転中心である回転軸２から離れた位置にあり、偏心しているので、スペーサ８は、扇形天面３の先端および側翼５の先端が傾いて加熱室底面９に接触することを防止している。
【００１４】
ここで、電子レンジには、機種により、加熱室の大きさ（容量）がいろいろあり、そこで、機種を開発するごと、あるいは加熱室の大きさごとに、マイクロ波供給（給電）関連の開発・設計を行い、マグネトロンから加熱室を見たインピーダンスの調整（インピーダンス・マッチング）を行って、マグネトロンで発生したマイクロ波が、効率よく食品を加熱するよう、加熱室からマグネトロンへの反射波を低減しなければならない。
【００１５】
インピーダンスの調整方法としては、加熱室形状や回転アンテナ１の基本構成が決まると、回転アンテナ１の回転軸２の高さ寸法（導波管内への突出長さ寸法）や、導波管の長さ寸法を調節する方法が一般的である。そのうち、回転アンテナ１の回転軸２の導波管内への挿入寸法、すなわち高さ方向寸法の調節によるインピーダンス調整は、効果が大きくかつ実施するのが容易であり、有力な手法である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】特許第３６１７２２４号公報
【特許文献２】特許第３５０６１２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
しかしながら、前記従来の構成では、回転アンテナ１の回転軸２の高さ寸法ごとに、スペーサ８、あるいはモータ１１の出力軸の高さ方向の各寸法を変えて、用意しなければならなかった。すなわち、回転軸２の高さ方向の寸法を長くするためには、スペーサ８の高
さ方向の寸法が大きい物や、出力軸の寸法が短い物を用意し、逆に、回転軸２の高さ方向の寸法を短くするためには、スペーサ８の高さ方向の寸法が小さい物や、出力軸の寸法が長い物を用意しなければならない。
【００１８】
そのため、部品コストが掛かかるとともに、電子レンジの生産性を低下させていた。
【００１９】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、回転アンテナの回転軸（アンテナ軸）の高さ方向の寸法を変えても、回転アンテナ及び回転アンテナ周辺の部品を共用できる電子レンジを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
前記従来の課題を解決するために、本発明の電子レンジは、マイクロ波発生手段と、前記マイクロ波発生手段で発生したマイクロ波を伝送する導波管と、被加熱物を収納する加熱室と、前記導波管から前記加熱室にマイクロ波を放射するために前記加熱室底面の略中央に配置された回転アンテナと、前記回転アンテナを駆動する駆動部と、前記駆動部を制御して前記回転アンテナの向きを制御する制御部と、を備え、前記回転アンテナは、前記加熱室底面を形成する導体面上に配置され、導体面と対向するアンテナ天面と、前記アンテナ天面から前記導体面側に向かう少なくとも３つのアンテナ側面と、さらに前記アンテナ側面から前記導体面との間に隙間を介して平行に延ばされる短絡面と、前記アンテナ天面に下方に突出して形成した絞りと、上部を前記アンテナ天面に固定され下部を前記導波管内に突出させたアンテナ軸と、を有し、前記アンテナ軸は、上面を開放し底面を有する円筒形であり前記アンテナ軸底面に軸挿入孔を設け、前記駆動部の駆動軸を前記アンテナ軸底面の軸挿入孔に挿通するとともに、前記アンテナ天面の絞りに前記駆動軸先端が当接して前記回転アンテナを支持するとしたものである。
【００２１】
これによって、アンテナ軸の上下方向の高さ寸法のみ変化させることで、インピーダンス調整を可能にでき、回転アンテナ周辺の部品を共用化しながらインピーダンスマッチングを図ることができ、省エネ効果の向上かつマイクロ波発生手段の信頼性を向上できる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の電子レンジは、回転アンテナ周辺の部品を共用化しながらインピーダンスマッチングを図ることができ、省エネ効果の向上かつマイクロ波発生手段の信頼性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施の形態１における電子レンジの概略構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施の形態１における電子レンジの回転アンテナの平面図
【図３】図２の回転アンテナ及びモータ取り付け板の断面図
【図４】（ａ）従来の電子レンジの回転アンテナの平面図（ｂ）図４のＡ−Ａ’断面図
【図５】図４に示す回転アンテナを同図Ｂ方向から見た矢視図
【発明を実施するための形態】
【００２４】
第１の発明は、マイクロ波発生手段と、前記マイクロ波発生手段で発生したマイクロ波を伝送する導波管と、被加熱物を収納する加熱室と、前記導波管から前記加熱室にマイクロ波を放射するために前記加熱室底面の略中央に配置された回転アンテナと、前記回転アンテナを駆動する駆動部と、前記駆動部を制御して前記回転アンテナの向きを制御する制御部と、を備え、前記回転アンテナは、前記加熱室底面を形成する導体面上に配置され、前記導体面と対向するアンテナ天面と、前記アンテナ天面から前記導体面側に向かう少なくとも３つのアンテナ側面と、さらに前記アンテナ側面から前記導体面との間に隙間を介
して平行に延ばされる短絡面と、前記アンテナ天面に下方に突出して形成した絞りと、上部を前記アンテナ天面に固定され下部を前記導波管内に突出させたアンテナ軸と、を有し、前記アンテナ軸は、上面を開放し底面を有する円筒形であり前記アンテナ軸底面に軸挿入孔を設け、前記駆動部の駆動軸を前記アンテナ軸底面の軸挿入孔に挿通するとともに、前記アンテナ天面の絞りに前記駆動軸先端が当接して前記回転アンテナを支持することにより、回転アンテナや回転アンテナ周辺の部品をそのまま採用でき（部品の共用化）、寸法設計をやり直す必要がない、すなわち、アンテナ軸の上下方向の高さ寸法のみ変化させることで、インピーダンス調整を可能にできる。
【００２５】
第２の発明は、特に、第１の発明において、スペーサを短絡面に対称的に２つ固定し、回転アンテナの短絡面と加熱室の底面とを所定の間隔にすることにより、回転アンテナをスペーサとモータの出力軸との３点で、回転可能に支持することができる。
【００２６】
第３の発明は、第２の発明の駆動部の駆動軸をＤカットし、前記駆動軸とアンテナ軸底面の軸挿通孔とで周り止め構成とすることにより、回転アンテナをスムーズに回転・停止できる。
【００２７】
第４の発明は、第３の発明の駆動部の駆動軸の軸方向に平行な平面が、回転アンテナの左右アンテナ側面方向を向く構成とすることにより、回転アンテナの重心が、左右アンテナ側面を結ぶ直線に略垂直な方向にズレていても、回転アンテナが左右アンテナ側面を結ぶ直線に略垂直な方向に傾斜しにくくし、スパークの発生を防止できる。
【００２８】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施形態によって本発明が限定されるものではない。
【００２９】
（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における電子レンジの概略構成を示すブロック図、図２は図１の回転アンテナの断面図、図３は回転アンテナの平面図である。
【００３０】
本実施の形態の電子レンジは、代表的なマイクロ波発生手段であるマグネトロン２１と、マイクロ波発生手段としてのマグネトロン２１から、放射されるマイクロ波を伝播する断面形状が四角形の導波管２２と、導波管２２の上部に接続された加熱室２３と、加熱室２３内に固定されて被加熱物を載置する載置台２４と、加熱室底面には載置台２４より下方に形成されたアンテナ空間２５と、加熱室２３の中心から略等距離の底面に設けた結合孔２６と、載置台２４上に配されて結合孔２６を中心に回転可能な回転アンテナ２７などが配置され、さらに回転アンテナ２７を駆動する駆動部としてのモータ２８と、モータ２８の回転や停止を制御する制御部２９を備える構成である。
【００３１】
また、加熱室２４の正面に設定手段３０を備え、使用者が食品や調理内容に応じて、調理メニューを選択することができる。そして、この選択結果に基づき、制御部２９はマグネトロン２１を制御して、マイクロ波の発生や停止を行うとともに、モータ２８を制御してアンテナ２７の回転や停止を制御する。これにより、載置台２４に載置される食品の加熱、調理を行うことができる。
【００３２】
回転アンテナ２７は、加熱室２３の底面を形成する導体面３１上に配置され、導体面３１と対向するアンテナ天面３２と、アンテナ天面３２から導体面３１側に向けて曲げられたアンテナ側面３３、３４、３５と、さらにアンテナ側面３３、３４、３５から延ばされた、短絡面３６を有する。この短絡面３６は、導体面３１とは接触はしないもののわずかな隙間（約５ｍｍ）を介して平行に延ばされている。
【００３３】
そして、アンテナ天面３２のアンテナ側面３３、３４、３５が設けられていない端辺には、切り欠き部が形成されている。アンテナ天面３２と導体面３１と３つのアンテナ側面３３、３４、３５とで囲まれた空間が、略ホーンアンテナ形状を構成し、開口からマイクロ波が放射されると考えられる。
【００３４】
この構成により、マイクロ波が、導体面３１と短絡面３６との間を通りにくくなるため、概ね導体面３１と短絡面３６が導通したものと考えても良く、よってアンテナ天面３２と導体面３１と３つのアンテナ側面３３、３４、３５とにより、略箱型でかつアンテナ側面３３、３４、３５の無い方向が開口として開いた形状を為し、この開口の方向に指向性を有するホーンアンテナとして作用させることが可能となる。よって、簡単な構成で、加熱室２３底面とは独立して駆動可能な、ホーンアンテナを実現できる。
【００３５】
アンテナ天面３２には、２段の絞りが、形成されている。第１の絞り３７は、第２の絞り３８より浅く形成されている。第２の絞り３８は、第１の絞り３７の中央軸心部に、同心円状に、絞りの底面部を平面でかつ絞りの側面部を傾斜面にて、形成されている。
【００３６】
アンテナ軸３９は、板金に絞り加工を施して形成したものであり、上面を開放し底面を有する円筒形状（コップ形状）であり、底面には軸挿入孔４１が開けられている。アンテナ軸３９の上部開口の周縁には、フランジ４０が形成されている。フランジ４０は、ほぼ同寸法の第１の絞り３７に密着し、２ヵ所の位置決め孔により位置決めされ、所定のアンテナ天面３２の位置に、カシメにて圧着固定されている。また、アンテナ軸３９は、アンテナ空間２５と導波管２２内空間とに、結合孔２６を挿通して設けられている。
【００３７】
アンテナ軸３９に設けられた軸挿入孔４１には、モータ２８の樹脂製出力軸４２（駆動軸）が、モータ取り付け板４３、導波管２２を貫通して挿入されている。出力軸４２の上部先端は、第２の絞り３８の底面部に当接し、回転アンテナ２７を支持している。
【００３８】
そして、アンテナ軸３９をインピーダンス調整で寸法変化させることを考慮し、出力軸４２の先端からモータ２８方向に向けて、いわゆるＤカットしている。軸挿入孔４１の孔形状は、出力軸４２が回転した時、出力軸４２のＤカット部分が、軸挿入孔４１に係合し、かつ出力軸４２の軸方向に平行な平面が、回転アンテナ２７の左右アンテナ側面３３、３５方向を向くよう形成している。
【００３９】
また、スペーサ８，８は、短絡面３６において対称的に２個取り付けられ、短絡面３６と加熱室２３の導体面３１との間が、スパークが発生しないよう所定の間隔を確保している。したがって、回転アンテナ２７は、スペーサ８，８とモータ２８の出力軸４２との３点で、略水平かつ回転可能に支持されることになる。
【００４０】
そして、加熱室２３形状や回転アンテナ２７の基本構成が決まると、回転アンテナ２７のアンテナ軸３９の高さ寸法（導波管２２内への突出長さ寸法）の調節によるインピーダンス調整行う。
【００４１】
また、モータ２８の出力軸４２が回転すると、出力軸４２のＤカット部分と軸とが係合し、出力軸４２が空回りするのを防止する（周り止め構成）。
【００４２】
さらにまた、モータ２８の出力軸４２の軸方向に平行な平面が、回転アンテナ２７の左アンテナ側面３３、あるいは右アンテナ側面３５方向を向く構成とし、出力軸４２の回転アンテナ２７を支持する面が、左右アンテナ側面３３、３５を結ぶ直線に略垂直な方向に長く、左右アンテナ側面３３、３５を結ぶ直線方向に短くなるよう配置する。
【００４３】
以上のように本実施の形態によれば、モータ２８の出力軸４２は、アンテナ軸３９の軸挿入孔４１に挿入されているが、出力軸４２の上下方向に関しては、アンテナ軸３９は出力軸４２に係止されておらず、他の部品に影響を及ぼすことなく自由にできるため、アンテナ軸３９の長さを変化させても、回転アンテナ２７の位置に変化はない。したがって、回転アンテナ２７や、回転アンテナ２７を支持するスペーサ８，８とモータ２８の出力軸４２とをそのまま採用でき、寸法設計をやり直す必要がない。
【００４４】
すなわち、アンテナ軸３９の上下方向の高さ寸法のみ変化させることで、インピーダンス調整を可能にできる。
【００４５】
しかも、回転アンテナ２７自体は、従来通り３点支持しかつ出力軸４２を第２の絞り３８の底面部と軸挿入孔４１との２点で支持しているので、スペーサ８，８の寸法形状及びスペーサ８，８の固定方法を変えることなく、従来よりも回転アンテナ２７を水平に保持できる。
【００４６】
さらに、モータ２８の出力軸４２の軸方向に平行な平面が、回転アンテナ２７の左右アンテナ側面３３、３５方向を向く構成とすることにより、回転アンテナ２７の重心が、左右アンテナ側面３３、３５を結ぶ直線に略垂直な方向にズレていても、回転アンテナ２７が左右アンテナ側面３３、３５を結ぶ直線に略垂直な方向に傾斜しにくくし、回転アンテナ２７と導体面３１との間でスパークが発生することを防止できる。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明にかかる電子レンジは、生産性を向上でき、マイクロ波を使用する家庭用機器だけではなく、工業分野にも適用できる。
【符号の説明】
【００４８】
８  スペーサ
２１  マグネトロン（マイクロ波発生手段）
２２  導波管
２３  加熱室
２７  回転アンテナ
２８  モータ（駆動部）
２９  制御部
３１  導体面
３２  アンテナ天面
３３、３４、３５  アンテナ側面
３６  短絡面
３８  第２の絞り（絞り）
３９  アンテナ軸
４１  軸挿入孔
４２  出力軸（駆動軸）
【図１】
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【図４】
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【図５】
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【図２】
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【図３】
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